Question

A、B、C、D、E五種短周期元素，它們的原子序數(shù)依次增大；A元素的原子是半徑最小的原子；B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X；D與A同主族，且與E同周期；E元素的最外層電子數(shù)是其次外層電子數(shù)的

3

4

倍，A、B、D、E這四種元素，每一種與C元素都能形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干種化合物．請(qǐng)回答下列問(wèn)題
（1）寫出下列元素的元素符號(hào)：B

 

，D

 

．
（2）E的最高價(jià)態(tài)與A、B、C三種元素形成酸式鹽Y的化學(xué)式是

 

，該鹽在水溶液中的離子濃度由大到小的順序是

 

．
（3）常溫時(shí)，B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物Z的溶液與鹽X的溶液的pH均為a，這兩種溶液中由水電離出來(lái)的H⁺濃度分別用c（H⁺）₁、c（H⁺）₂表示，則c（H⁺）₁：c（H⁺）₂=

 

．
（4）B的氫化物跟水反應(yīng)生成M的水溶液與D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物N的水溶液均具有

 

（酸或堿）性，為了證明M與N酸性或堿性的相對(duì)強(qiáng)弱，請(qǐng)你寫出操作步驟，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：元素周期律與元素周期表專題

分析：A元素的原子是半徑最小的原子，則A為H元素，B元素的最高價(jià)氧化物的水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X，則B為N，X為NH₄NO₃，因HNO₃+NH₃═NH₄NO₃．D與A同主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，則D為Na，E為第三周期元素，其次外層電子數(shù)為8，最外層電子數(shù)為

3

4

×8=6，則E為S元素，能與H、N、Na、S形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干化合物的元素C應(yīng)為O，根據(jù)元素所在周期表中的位置結(jié)合對(duì)應(yīng)化合物的性質(zhì)解答該題．

解答： 解：A元素的原子是半徑最小的原子，則A為H元素，B元素的最高價(jià)氧化物的水化物與其氫化物反應(yīng)生成一種鹽X，則B為N，X為NH₄NO₃，因HNO₃+NH₃═NH₄NO₃．D與A同主族，結(jié)合原子序數(shù)可知，則D為Na，E為第三周期元素，其次外層電子數(shù)為8，最外層電子數(shù)為

3

4

×8=6，則E為S元素，能與H、N、Na、S形成元素的原子個(gè)數(shù)比不相同的若干化合物的元素C應(yīng)為O，
（1）由以上分析可知，B為N元素，D為Na元素，故答案為：N，Na；
（2）E（S）的最高價(jià)為+6，與H、N、O三種元素形成的酸式鹽為NH₄HSO₄，電離方程式為NH₄HSO₄═NH₄⁺+H⁺+SO₄^-2，又NH₄⁺能發(fā)生水解NH₄⁺+H₂ONH₃?H₂O+H⁺，故離子濃度最大的是H⁺，其次是SO₄^2-，再次是NH₄⁺，OH^-最小．Z為HNO₃，X為NH₄NO₃，
故答案為：NH₄HSO₄；c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）；
（3）B元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物Z為HNO₃，鹽X的溶液為NH₄NO₃溶液，
對(duì)于HNO₃溶液，當(dāng)pH=a時(shí)，水電離出的c（H⁺）=c（OH^-）=

10-14

10-a

=10^a-14 mol?L^-1；
對(duì)于NH₄NO₃溶液，當(dāng)pH=a時(shí)，水電離出的H⁺濃度為10^-a mol?L^-1，兩者的比值為10^2a-14，
故答案為：10^2a-14；
（4）B的氫化物跟水反應(yīng)生成M的水溶液為NH₃?H₂O，D的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物為NaOH，二者水溶液均具有堿性；證明NH₃?H₂O與NaOH堿性強(qiáng)弱方案為：分別取等物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液和NH₄Cl溶液，測(cè)定其pH，NaCl溶液的pH=7，NH₄Cl溶液pH＜7，所以NaOH堿性＞NH₃?H₂O堿性（分別取等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液和氨水，測(cè)定其pH，NaOH溶液的pH＞氨水的pH，所以NaOH堿性＞NH₃?H₂O堿性）．
故答案為：堿性；分別取等物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液和NH₄Cl溶液，測(cè)定其pH，NaCl溶液的pH=7，NH₄Cl溶液pH＜7，所以NaOH堿性＞NH₃?H₂O堿性（分別取等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液和氨水，測(cè)定其pH，NaOH溶液的pH＞氨水的pH，所以NaOH堿性＞NH₃?H₂O堿性）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查結(jié)構(gòu)性質(zhì)位置關(guān)系應(yīng)用，推斷元素是解題關(guān)鍵，側(cè)重溶液中離子平衡的考查，涉及鹽類水解、水的電離、pH有關(guān)計(jì)算、強(qiáng)弱電解質(zhì)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等，難度中等．